NL8403955A

NL8403955A - PROCESS FOR HEATING BUILDINGS USING SOLAR ENERGY.

Info

Publication number: NL8403955A
Application number: NL8403955A
Authority: NL
Original assignee: Zambolin Marco
Priority date: 1983-12-30
Filing date: 1984-12-28
Publication date: 1985-07-16
Also published as: BR8406772A; IT8324441A0; AU3698984A; SE8406662L; JPS60159558A; FI845147A0; FR2557678A1; GB8432708D0; ES8609562A1; BE901370A; SE8406662D0; GB2152205A; KR850004293A; DK607484A; FI845147L; ZA849865B; DE3446912A1; NO845269L; DK607484D0; ES539196A0

Description

« -1- VO 6702-1- VO 6702

Werkwijze voor het verwarmen van gebouwen waarbij gébruik wordt gemaakt van zonne-energie._Method for heating buildings using solar energy.

De uitvinding heeft betrekking op een werkwijze voor het verwarmen van gebouwen waarbij zonne-energie wordt gebruikt als hoofdbron van energie.The invention relates to a method of heating buildings in which solar energy is used as the main source of energy.

Meer in het bijzonder is de werkwijze volgens de uitvinding be-5 doeld om te worden toegepast op industriële gebouwen, waarin een eerste vereiste bestaat voor een effectieve toepassing van deze werkwijze en gemakkelijk kan worden gerealiseerd.More specifically, the method according to the invention is intended to be applied to industrial buildings, in which there is a prerequisite for an effective application of this method and can be easily realized.

Het is algemeen bekend dat de steeds maar toenemende kosten voor brandstof zich uiten in een verhoging van de kosten voor het verwarmen 10 van ruimten en woonhuizen.It is generally known that the ever-increasing costs for fuel are reflected in an increase in the costs of heating rooms and houses.

Deze kosten zijn in wezen zo hoog, dat zij de exploitatiekosten aanzienlijk beïnvloeden en aldus, zo mogelijk, de aanschaf van zelfs dure middelen, welke brandstofbesparing betekenen, rechtvaardigen.These costs are essentially so high that they significantly affect operating costs and thus justify, if possible, the purchase of even expensive means, which means fuel savings.

Het beperken van het verbruik is echter moeilijk, in het bijzon-15 der bij gebouwen welke dienen voor industrieel gebruik. In feite gaat een aanzienlijke hoeveelheid energie verloren door af voer via het dak.However, limiting consumption is difficult, particularly in buildings serving industrial use. In fact, a significant amount of energy is lost through exhaust through the roof.

Het binnendringen van koude lucht in de ruimten is onvermijdelijk en dit resulteert in verdere toename van de energie welke voor de verwarming wordt gebruikt.Cold air entering the rooms is unavoidable and this results in a further increase in the energy used for heating.

20 In loodsen en magazijnen vindt het grootste verlies van ther mische energie plaats via het dak, welke warmte-verliezen uitgedrukt kunnen worden in de navolgende formule: W = K x S x At waarin: 25 K = de gemiddelde strooiingscoëfficient S = het verstrooiingsoppervlak20 In sheds and warehouses the greatest loss of thermal energy takes place via the roof, which heat losses can be expressed in the following formula: W = K x S x At where: 25 K = the average scattering coefficient S = the scattering surface

At» het verschil tussen de binnen-en buitentemperatuur W = warmteverliesAt »the difference between the indoor and outdoor temperature W = heat loss

Teneinde deze verliezen te beperken, is het echter noodzakelijk 30 de verstrooiingscoëfficient te beperken door overdracht (K) of het verschil tussen de twee temperaturen te verminderen.However, in order to limit these losses, it is necessary to limit the scattering coefficient by transfer (K) or reduce the difference between the two temperatures.

Goede resultaten zijn tot nog toe bereikt bij een methode be-schreven in de Italiaanse octrooiaanvrage 22073 A/82 vaa Aanvrager, een methode welke bestaat uit de toevoer van een bepaalde hoeveelheid 35 buitenlucht direct onder en tangentiaal ten opzichte van het dak van __m 8403955 -2- een loods ter vorming van een barrière welke voorkomt dat warme lucht welke uit het onderste gedeelte van het gebouw komt het dak zelf zal bereiken.Good results have hitherto been achieved with a method described in Italian patent application 22073 A / 82 vaa Applicant, a method consisting of the supply of a certain amount of outside air directly below and tangentially to the roof of 8403955 - 2- a shed to form a barrier that prevents warm air coming from the lower part of the building from reaching the roof itself.

Er wordt een neerwaartse luchtstroom ontwikkeld welke warmte 5 absorbeert uit de bovenste binnenzones, waarin de temperatuur hoger is.A downward airflow is developed which absorbs heat from the upper inner zones, in which the temperature is higher.

Op deze wijze zal de warmte welke normaliter opstijgt naar omlaag worden geperst, waarbij de warme lucht wordt verhinderd het dak te bereiken en warmte de overdracht af te· geven waaruit een kleine overdruk in stand wordt gehouden als gevolg waarvan geen buitenlucht in het 10 onderste gedeelte van de loods kan binnendringen, hetgeen juist het vlak is dat verwarmd moet worden.In this way, the heat that normally rises will be forced downward, preventing the warm air from reaching the roof and transferring heat from which a small overpressure is maintained, resulting in no outside air in the lower section can penetrate from the shed, which is precisely the surface to be heated.

Verdere studies en proefnemingen leiden tot de werkwijze volgens de uitvinding welke tot doel heeft zonne-energie te gebruiken om gebouwen en woonhuizen te conditioneren waarbij aanzienlijk aan kosten kan 15 worden bespaard.Further studies and experiments lead to the method according to the invention, which aims to use solar energy to condition buildings and houses, whereby considerable costs can be saved.

Deze werkwijze, waarbij gebruik wordt gemaakt van apparatuur welke gelijk is aan die welke wordt toegepast bij de thermische isolatie van gebouwen volgens de boven besproken methode, voorziet in een poreus dubbel plafond in het bovengedeelte van het gebouw en het gebruik van 20 dit dubbele plafond als opvangelement. Dit element is in contact met de ruimten daaronder waarnaar de geabsorbeerde warmte rechtstreeks kan worden overgebracht.This method, using equipment similar to that used in the thermal insulation of buildings according to the method discussed above, provides for a porous double ceiling in the upper part of the building and the use of this double ceiling as reception element. This element is in contact with the spaces below to which the absorbed heat can be directly transferred.

Verder ontstaat een zone tussen het dak en het dubbele plafond waarbij de luchttemperatuur toeneemt (als gevolg van het zogenaamde 25 broeikaseffect) en tevens naar de ruimte kan worden 'overgébracht via de poriën van het dubbele plafond.Furthermore, a zone is created between the roof and the double ceiling in which the air temperature increases (as a result of the so-called greenhouse effect) and can also be transferred to the room via the pores of the double ceiling.

De uitvinding zal nu in detail worden beschreven aan de hand van een niet beperkend voorbeeld en met verwijzing naar de bijgaande tekeningen. Daarin toont: 30 Fig. 1 een perspectivisch aanzicht van een loods, met de instal latie voor het uitvoeren van de werkwijze volgens de uitvinding;The invention will now be described in detail with reference to a non-limiting example and with reference to the accompanying drawings. In the drawing: Figs. 1 is a perspective view of a shed, with the installation for carrying out the method according to the invention;

Fig. 2 een doorsnede door de loods volgens fig. 1;Fig. 2 a section through the shed of FIG. 1;

Fig. 3 een doorsnede door de loods haaks op die volgens fig. 2.Fig. 3 is a section through the shed at right angles to that according to FIG. 2.

Om deze werkwijze uit te oefenen dient een dak 2 uit transparant 35 materiaal voor het overdekken van een loods weergegeven door No. 1.In order to practice this method, a roof 2 of transparent material for covering a shed represented by No. 1.

. Er zijn voorts middelen voor het schaduwen vein het gebouw ge durende de zomer.. There are also means of shading the building during the summer.

8403955 -3-8403955 -3-

Direct onder de nok bevindt zich een pijpensysteem 3, dat gekoppeld is met inrichtingen van bekend type voor de toevoer van lucht onder druk in de loods. Langs de wanden van de loods bevinden zich verschillende series openingen, zodanig aangebracht dat lucht op geschikte wijze 5 in het vlak onder het dak wordt verdeeld.Directly below the ridge is a pipe system 3, which is coupled to devices of known type for supplying pressurized air into the shed. Various series of openings are arranged along the walls of the shed, such that air is suitably distributed in the plane under the roof.

Het bovengedeelte van de loods is van het ondergedeelte gescheiden door middel van een dubbel plafond 4 uit poreus en transparant materiaal.The top part of the shed is separated from the bottom part by a double ceiling 4 made of porous and transparent material.

Teneinde het gebouw overeenkomstig de uitvinding te verwarmen 10 is het noodzakelijk in de kamer 5, begrensd door het dubbele plafond 4 en het dak 2, een bepaalde hoeveelheid lucht te brengen.In order to heat the building according to the invention, it is necessary to introduce into the room 5, bounded by the double ceiling 4 and the roof 2, a certain amount of air.

Zonlicht dat door het transparante dak 2 heentreedt, straalt op het dubbele plafond 4, dat werkt als opvangelement.Sunlight passing through the transparent roof 2 shines on the double ceiling 4, which acts as a receiving element.

Een gedeelte van de warmte gaat door het dubbele plafond en komt 15 rechtstreeks in de ruimten daaronder; een ander gedeelte wordt gereflecteerd en verspreidt zich binnen de zone van het dubbele plafond, verwarmt derhalve de daarin aanwezige lucht alvorens deze in de ruimte kan treden,Some of the heat goes through the double ceiling and goes directly into the spaces below; another part is reflected and spreads within the zone of the double ceiling, therefore heats the air contained therein before it can enter the room,

De resterende warmte wordt geabsorbeerd door het pareuze element , 20 dat warmte blijft leveren aan de reeds verwarmde lucht welke daarin circuleert.The residual heat is absorbed by the pareous element, which continues to supply heat to the already heated air circulating therein.

Het thermische rendement van het systeem als geheel is hoog, als gevolg van de navolgende omstandigheden; 1) het gébruikte opvangelement is zeer groot en als gevolg van de lage 25 temperatuur van het opvangoppervlak, zeer doelmatig; 2) een zeer goede verdeling van de opgenomen warmte wordt verkregen omdat het opvangelement tevens de middelen vormt welke de warmte over het vlak verdeelt.The thermal efficiency of the system as a whole is high due to the following conditions; 1) the used collecting element is very large and, due to the low temperature of the collecting surface, very efficient; 2) a very good distribution of the absorbed heat is obtained because the collecting element also forms the means which distribute the heat over the surface.

De lucht welke via de pijpen wordt toegelaten veroorzaakt onder 30 het dak 2 een stroom welke verhindert dat warme lucht in de kamer 5 opstijgt en in contact komt met het dak zelf en aldus opwaartse lucht verloren doet gaan.The air which is admitted via the pipes causes a flow under the roof 2 which prevents warm air from rising in the chamber 5 and coming into contact with the roof itself and thus causing upward air to be lost.

De warme lucht, zal als gevolg van de overdruk in de kamet 5 door de toevoer van buitenlucht daarentegen door de poriën van het 35 dubbele plafond 4 treden en de onderliggende ruimte verwarmen.The warm air, on the other hand, due to the overpressure in the chamber 5 by the supply of outside air, will pass through the pores of the double ceiling 4 and heat the underlying space.

De navolgende voordelen worden aldus bereikt; 8403955 *v -i* -4- a) de zonne-energie wordt gebruikt om het gebouw inwendig te verwarmen; b) de problemen welke samenhangen met de accumulatie van de opgenomen warmte worden ondervangen; c) de werktijden van het systeem worden verminderd; 5 d) de onderhoudskosten worden drastisch verminderd met betrekking tot de traditionele systemen; e) er wordt een betere spreiding van het natuurlijke licht verkregen.The following advantages are thus achieved; 8403955 * v -i * -4- a) the solar energy is used to heat the building internally; b) the problems associated with the accumulation of the absorbed heat are overcome; c) the working hours of the system are reduced; 5 (d) maintenance costs are drastically reduced with regard to traditional systems; e) a better distribution of natural light is obtained.

De verlichting is veel groter, aangezien het opneemelement, in tegenstelling tot het gebruikelijke, dat ondoorzichtig is, licht 10 zal doorlaten.The illumination is much greater, since the receiving element, unlike the usual one, which is opaque, will transmit light.

Uit het. bovenstaande is het duidelijk geworden dat de werkwijze volgens de uitvinding in hoofdzaak bestaat in het voorzien in een licht-doorlatend poreus dubbel plafond in het bovengedeelte van een gebouw met een dak dat lichtdoorlatend is, waarbij de warmte welke door de zon-15 ne-energie wordt geproduceerd wordt verzameld op dit oppervlak en naar de daaronder liggende ruimten wordt gestuwd, welke daar worden verwarmd.From the. above, it has become clear that the method according to the invention mainly consists in providing a translucent porous double ceiling in the upper part of a building with a roof which is translucent, whereby the heat generated by the solar energy is produced is collected on this surface and pushed to the spaces below, which are heated there.

Zoals reeds opgemerkt zijn de voordelen van de nieuwe werkwijze eenvoudig; het is mogelijk aan energie te besparen bij verwarming in de winter;er ontstaat een betere verlichting van de ruimten daar het dak 20 geheel uit transparant materiaal kan bestaan, terwijl het lichtdoorla-tende dubbele plafond gelijkmatige lichtverdeling waarborgt.As already noted, the advantages of the new method are simple; it is possible to save energy by heating in winter, better illumination of the rooms is created since the roof 20 can consist entirely of transparent material, while the translucent double ceiling ensures uniform light distribution.

De kosten van de installatie is beperkt en in dit geval dat toe-voerpijpen welke worden gebruikt bij de isolatie volgens het beschreven systeem reeds aanwezig zijn, hoeft slechts een lichtdoorlatend dak aan-25 gebracht te worden.The cost of the installation is limited, and in this case that supply pipes used in the insulation according to the described system are already present, only a translucent roof needs to be fitted.

De aanwezigheid van een dubbel plafond uit poreus materiaal maakt het mogelijk de ruimten doelmatiger te ventileren waarbij het vormen van condensaat wordt voorkomen en deze oplossing is in het bijzonder geschikt voor woningverwarming, zwembaden of dergelijke.The presence of a double ceiling made of porous material makes it possible to ventilate the rooms more efficiently, preventing condensate from forming, and this solution is particularly suitable for home heating, swimming pools or the like.

30 Het is duidelijk dat verschillende variaties en verbeteringen mogelijk zijn zonder buiten het kader van de uitvinding te treden.It is clear that various variations and improvements are possible without departing from the scope of the invention.

84039558403955

Claims

Method for heating buildings by using solar energy, characterized in that: a) the solar energy is collected via a translucent roof of a building; B) this energy is used for heating the air in a space under the roof, which space is bounded at the bottom by a porous, optionally translucent wall; c) the space is kept at a greater pressure than the underlying space in order to transport heat in the space to be heated, which is accumulated in the zone located between the roof and the porous wall.

Method according to claim 1, characterized in that use is made of solar energy which is transferred via the roof of the building for: a) heating the air (greenhouse effect); b) increasing the temperature of a porous layer which in turn heats the air as it travels through it; c) a direct heating by radiation of a space, which is provided with light passing through the roof and the porous layer.

3. Method for heating buildings by using solar energy, characterized by the following steps: a) capturing the solar energy entering through a transparent roof through a double ceiling made of porous and possibly light permeable material, which is located under the roof in direct contact with the spaces to be heated, which absorbs heat therefrom; b) application of the greenhouse effect for heating the air contained between the double ceiling and the transparent roof; C) supplying air into that space included between the double ceiling and the roof in order to create an overpressure in that space with respect to the underlying zone and to supply heated air therein through the pores of the double ceiling. of the greenhouse effect. 8403255 Λ, * * = - **, -6- <

Installation for carrying out the method according to claim 1, characterized by the presence of a dubbd. ceiling of porous translucent material for separating the space under the transparent roof from the space to be conditioned as well as means for the supply of air in a space included between the double ceiling and the roof.

Installation according to claim 4, characterized in that the means for supplying air consist of pipes which carry the air tangentially to the roof. 8403955